Выполнение курсовой работы по разделу Детали машин

Заклепочные соединения. Последовательность расчета.

Расчет прочных заклепочных швов (задачи 4, 6, 7, 10)

1) Определяют диаметр заклепки d0 и параметры шва: шаг многорядных швов p и расстояние от оси заклепок до кромок e по рекомендациям, приведенным в конспекте лекций [1, с. 121].

2) Допускаемые напряжения. На практике при расчете прочных заклепочных швов силу трения не учитывают, используя более простой расчет по условным напряжениям среза [t СР ].

Для заклепок из сталей Ст 0, Ст 2, Ст 3 принимают [t СР ] = 140 МПа, [s СМ] = 280… 320 МПа при просверленных отверстиях в соединяемых листах; при изготовлении отверстий продавливанием и при холодной клепке допускаемые напряжения понижают на 20… 30%.

3) Максимальную нагрузку на одну заклепку определяют из условия среза по (см. формулу (4.1) [1, с.120]).

3) Количество заклепок в шве определяют исходя из приложенной нагрузки. Для исключения возможности поворота соединяемых деталей число заклепок принимают z ³ 2.

4) Разрабатывают конструкцию заклепочного шва (при этом уточняют параметры шва p, e.

5) Спроектированный заклепочный шов проверяют (см. формулу (4.3)  [1, с.120]) на растяжение деталей (листов) и (см. формулу (4.4) [1, с. 121]) на срез детали.

4.2.2.2 Расчет прочноплотных заклепочных швов (задача 3) производят в следующем порядке

1) Вычисляют толщину стенки цилиндрического сосуда (котла, автоклава и т, п.):

, (4.18)

где P - давление па поверхность стенки сосуда; D - внутренний диаметр сосуда; [φ] - допускаемый коэффициент прочности продольного шва (расчет стенки сосуда производят по продольному шву), таблица 4.15; [σ P] - допускаемое напряжение при растяжении для стенки сосуда;  ν = 1... 3 мм - добавка на коррозию металла.

2) Допускаемые напряжения. При расчете прочноплотных заклепочных швов их проверяют на плотность, т.е. на отсутствие относительного скольжения листов. Этому скольжению препятствуют возникающие между листами силы трения. Значение этой силы трения определяют экспериментально и условно относят к поперечному сечению заклепки. Поэтому проверка заклепок по допускаемому условному напряжению τУС ≤ [τ УС] одновременно является проверкой шва и на плотность. Значения [τ УС] даны в таблице 4.15, где приведены рекомендуемые значения основных параметров прочноплотных заклепочных швов в зависимости от значения 0,5·P·D.

Допускаемые напряжения при растяжении для стенки сосуда определяют в зависимости от температуры нагрева стенки сосуда: при температуре t < 250 0 C

[s Р]= sВ / [sT], (4.19)

где sВ - предел прочности при растяжении материала листов, из которых выполнена стенка сосуда (таблица А1);

[sT] – коэффициент запаса прочности, [sT] ≈ 4,5.

Таблица 4.15

Тип шва

Двухрядный стыковой с двухсторонними накладками

Трехрядный стыковой с двухсторонними накладками

0,5·P·D, МПа·м

0,45… 1,35

0,45… 2,30

Диаметр заклепок d 0 , мм

δ + (5… 6)

δ +5

Шаг p , мм

3,5·d + 15

6·d +20

Допускаемый коэффициент

 прочности шва [φ]

0,75

0,85

Допускаемое условное

напряжение на срез [τУС], МПа

47… 57

45… 55

3) Максимальная нагрузка на одну заклепку в продольном шве

F= 0,5 · P · D · p / z; (4.20)

в поперечном шве

F= 0,5 · P · D · p / z, (4.21)

где z - число заклепок, которыми скрепляют листы на участке шва шириной р.

4) Производят проверочный расчет заклепок по допускаемому условному напряжению на срез

 (4.22)

где  - условное расчетное напряжение на срез в заклепках; k - число плоскостей среза заклепки.

5) После определения d0 , p и проверки шва на плотность вычисляют остальные размеры шва.

Для прочноплотных швов расстояние заклепки до края листа

e = 1,65 · d0 . (4.23)

Расстояние между рядами заклепок

e 1 = 0,5 ·р. (4.24)

Толщина накладок

δ 1 = 0,85 · δ. (4.25)

На главную